一種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制的自動(dòng)窗簾的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制的自動(dòng)窗簾，包括光鑰匙模塊、光控鎖模塊、中央處理器、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列電路、電源電路；所述電源電路分別連接中央處理器和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列電路；所述電源電路內(nèi)設(shè)置有太陽(yáng)能電池板、穩(wěn)壓電路、電源控制器及直流供電電路；通過所述光鑰匙來(lái)發(fā)出開鎖密碼，把密碼信息加載到所述光鑰匙的LED燈上，通過自由空間，將信息傳遞到所述光控鎖的光檢測(cè)模塊上，通過比對(duì)信息來(lái)控制自動(dòng)窗簾的關(guān)閉和開啟。該系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保，安全性高。
【專利說(shuō)明】
一種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制的自動(dòng)窗簾
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及可見光通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制的自動(dòng)窗簾?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]眾所周知，門禁系統(tǒng)是一種對(duì)出入口進(jìn)行管理的系統(tǒng)。
[0003]太陽(yáng)能(solar energy)，是指太陽(yáng)的熱福射能(參見熱能傳播的三種方式)，主要表現(xiàn)就是常說(shuō)的太陽(yáng)光線。在現(xiàn)代一般用作發(fā)電或者為熱水器提供能源。自地球上生命誕生以來(lái)，就主要以太陽(yáng)提供的熱輻射能生存，而自古人類也懂得以陽(yáng)光曬干物件，并作為制作食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。在化石燃料日趨減少的情況下，太陽(yáng)能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發(fā)展。太陽(yáng)能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式，太陽(yáng)能發(fā)電是一種新興的可再生能源。廣義上的太陽(yáng)能也包括地球上的風(fēng)能、化學(xué)能、水能等。
[0004]太陽(yáng)能是由太陽(yáng)內(nèi)部氫原子發(fā)生氫氦聚變釋放出巨大核能而產(chǎn)生的，來(lái)自太陽(yáng)的福射能量。
[0005]人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來(lái)自太陽(yáng)。植物通過光合作用釋放氧氣、吸收二氧化碳，并把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能在植物體內(nèi)貯存下來(lái)。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代演變形成的一次能源。地球本身蘊(yùn)藏的能量通常指與地球內(nèi)部的熱能有關(guān)的能源和與原子核反應(yīng)有關(guān)的能源。
[0006]門禁系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)很長(zhǎng)的過程，從早期的機(jī)械自動(dòng)窗簾一直發(fā)展到現(xiàn)在基于無(wú)線射頻的電子自動(dòng)窗簾。機(jī)械自動(dòng)窗簾是一個(gè)典型的純粹的機(jī)械裝置，不管設(shè)計(jì)的多么精巧，使用的材質(zhì)多么的堅(jiān)硬，人們總是可以通過外力把它打開。而且，機(jī)械自動(dòng)窗簾不方便進(jìn)行鑰匙的管理。在人流量較多的辦公室、酒店等，如果有一個(gè)人丟失了鑰匙，那么就要進(jìn)行自動(dòng)窗簾的更換，十分麻煩。出于這些問題的考慮，人們研制了電子磁卡鎖和電子密碼鎖。電子磁卡鎖和電子密碼鎖能很好的解決了上面的問題，使門禁系統(tǒng)發(fā)展到了一個(gè)全新的高度。但是，它們也暴露出了很多缺點(diǎn)和問題。比如，電子磁卡鎖的讀卡機(jī)和卡片的磨損比較大，卡片上的開鎖信息容易被復(fù)制，在安全方面有著很大的隱患。電子密碼鎖的在安全性方面的問題就更加的突出，由于它是基于無(wú)線技術(shù)，密碼特別容易被泄露，安全問題不容忽視。目前，無(wú)線門禁系統(tǒng)主要采用無(wú)線射頻技術(shù)，該技術(shù)有很好的穿透性，然而這一特性又使得無(wú)線射頻信號(hào)容易被電磁干擾，被截獲復(fù)制，造成開鎖的信息泄漏而導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)損失。
[0007]隨著白光LED器件的發(fā)展，可見光通信技術(shù)得到了越來(lái)越多的重視。可見光無(wú)線通信系統(tǒng)主要由光信號(hào)發(fā)射端和光信號(hào)接收端組成。在發(fā)送端，電信號(hào)經(jīng)放大、濾波等處理后，調(diào)制到LED器件上實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換。在接收端，通過光電檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，并經(jīng)過相關(guān)信號(hào)處理單元還原出原始信息。
[0008]目前的無(wú)線系統(tǒng)容易被電磁干擾，傳輸?shù)姆较虿豢煽?，密碼容易被截獲。然而可見光通信是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸模式，具有保密性好的優(yōu)點(diǎn)。因此，可以將可見光通信技術(shù)與門禁技術(shù)相結(jié)合，具有廣闊的運(yùn)用前景。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的發(fā)明目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)方法的不足，提供了一種節(jié)能環(huán)保，安全性高，可以廣泛的應(yīng)用于賓館、寫字樓等應(yīng)用場(chǎng)合，將將可見光通信技術(shù)與門禁技術(shù)相結(jié)合的基于可見光通信的系統(tǒng)。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，提出了如下技術(shù)方案:一種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制的自動(dòng)窗簾，包括中央處理器、現(xiàn)場(chǎng)備、LED燈、接收天線、智能自動(dòng)窗簾、信號(hào)處理電路;所述電源電路分別連接中央處理器和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列電路;所述電源電路內(nèi)設(shè)置有太陽(yáng)能電池板、穩(wěn)壓電路、電源控制器及直流供電電路;所述中央處理器連接光鑰匙模塊、信號(hào)調(diào)制控制設(shè)備、LED燈、接收天線、智能自動(dòng)窗簾、信號(hào)處理電路；所述智能自動(dòng)窗簾包括微控制器、自動(dòng)窗簾開關(guān)以及光接收模塊，所述光接收模塊從 LED燈組中接收LED通信信號(hào)，對(duì)所述LED通信信號(hào)處理后獲得控制指令，并將所述控制指令輸送到微控制器，所述微控制器根據(jù)所述控制指令生成自動(dòng)窗簾開關(guān)的執(zhí)行指令，所述自動(dòng)窗簾開關(guān)是電磁繼電器，所述電磁繼電器與自動(dòng)窗簾的加濕裝置連接；所述自動(dòng)窗簾包括核心處理器模塊、LED光接收電路、存儲(chǔ)器模塊、按鍵模塊、電源保護(hù)與電平轉(zhuǎn)換模塊、繼電器模塊;所述繼電器模塊包括繼電器電路和行程開關(guān)，其中所述行程開關(guān)位于自動(dòng)窗簾軌道上，通過導(dǎo)線與控制器內(nèi)部的所述繼電器電路相連;核心處理器通過控制繼電器的通斷實(shí)現(xiàn)電源接線點(diǎn)的選擇，所述繼電器模塊包括2個(gè)繼電器，通過繼電器的接通或者斷開實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)窗簾的打開和關(guān)閉;所述2個(gè)繼電器回路也分別與2個(gè)行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)；當(dāng)窗簾已經(jīng)完全打開或關(guān)閉時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)將電源斷開，預(yù)防碰撞的發(fā)生，并可通過行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)向控制器發(fā)出位置信號(hào);所述 LED光接收電路接收LED照明燈組的LED通信信號(hào)并轉(zhuǎn)化為控制指令輸送到核心處理器;所述電源保護(hù)與電平轉(zhuǎn)換模塊包括電源保護(hù)部分和電平轉(zhuǎn)換部分，所述電平轉(zhuǎn)換部分對(duì)日常交流市電將220 V交流電壓轉(zhuǎn)換為5 V直流電壓輸出；所述電源保護(hù)部分是一個(gè)與電源輸入端串聯(lián)的保險(xiǎn)絲;所述按鍵模塊包括一個(gè)獨(dú)立式按鍵，用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)重啟和恢復(fù)初始設(shè)置。
[0011]所述信號(hào)調(diào)制設(shè)備負(fù)責(zé)調(diào)制生成原始的電信號(hào);所述LED燈是單色的LED;所述智能自動(dòng)窗簾是可見光波段響應(yīng)較好的CCD光電轉(zhuǎn)換器件;所述接收天線是可變倍數(shù)的光學(xué)鏡頭;所述信號(hào)處理電路與智能自動(dòng)窗簾相適應(yīng)，用于視頻電信號(hào)的處理，以及確定接收光斑的形狀、大小和平均接收光功率;所述探照燈和所述接收天線之間是大氣信道，光源發(fā)出的光通過大氣信道進(jìn)行傳輸；所述光鑰匙模塊內(nèi)設(shè)置有智能移動(dòng)終端，基于智能移動(dòng)終端操作系統(tǒng)，設(shè)計(jì)基于虛擬串口的秘鑰發(fā)送智能移動(dòng)終端的軟件模塊，通過智能移動(dòng)終端的軟件模塊發(fā)送出秘鑰信息，秘鑰信息由智能移動(dòng)終端的min-USB 口輸出；所輸出的秘鑰信息，基于智能移動(dòng)終端 0TG功能，經(jīng)過外部驅(qū)動(dòng)模塊加載到LED燈上，通過LED來(lái)完成秘鑰信息的傳送;通過所述光鑰匙來(lái)發(fā)出開鎖密碼，把密碼信息加載到所述光鑰匙的LED燈上，通過自由空間，將信息傳遞到所述光控鎖的光檢測(cè)模塊上，通過比對(duì)信息來(lái)控制自動(dòng)窗簾的關(guān)閉和開啟。
[0012]所述的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列電路，內(nèi)部包括可配置邏輯模塊CLB、輸入輸出模塊10B 和內(nèi)部連線三個(gè)部分;FPGA利用小型查找表(16 X1RAM)來(lái)實(shí)現(xiàn)組合邏輯，每個(gè)查找表連接到一個(gè)D觸發(fā)器的輸入端，觸發(fā)器再來(lái)驅(qū)動(dòng)其他邏輯電路或驅(qū)動(dòng)1/0,由此構(gòu)成了既可實(shí)現(xiàn)組合邏輯功能又可實(shí)現(xiàn)時(shí)序邏輯功能的基本邏輯單元模塊，這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/O模塊;FPGA的邏輯是通過向內(nèi)部靜態(tài)存儲(chǔ)單元加載編程數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/O間的聯(lián)接方式，并最終決定了 FPGA所能實(shí)現(xiàn)的功能，F(xiàn)PGA允許無(wú)限次的編程;為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明， 能夠滿足在光照度不夠使太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電或夜間時(shí)候依然滿足對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行供電在使用時(shí)，多余的電能將被存儲(chǔ)在蓄電池組內(nèi)，而出現(xiàn)太陽(yáng)能光照不夠或陰雨天氣或夜間時(shí)，蓄電池組將進(jìn)行釋電，并通過電源控制器的輸出電路輸送至直流供電電路內(nèi)，對(duì)中央處理器及現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列電路進(jìn)行供電，達(dá)到24小時(shí)全天候的使整個(gè)系統(tǒng)工作。[〇〇13]所述光鑰匙模塊包括密鑰控制模塊、處理器模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊、白光LED ;所述密鑰控制模塊控制處理器模塊產(chǎn)生秘鑰信息，信號(hào)通過LED驅(qū)動(dòng)模塊，把信號(hào)加載到LED 燈上。所述光控鎖模塊包括光電檢測(cè)模塊、信號(hào)處理模塊、處理器模塊、光鎖受控模塊，所述光電檢測(cè)模塊接收到光信號(hào)，對(duì)光信號(hào)進(jìn)行處理，把信號(hào)送入處理器模塊，處理器模塊對(duì)密鑰信息進(jìn)行匹配檢測(cè)，從而產(chǎn)生受控信號(hào)控制光鎖的開啟或閉合。[〇〇14]所述基于可見光通信的無(wú)線門禁系統(tǒng)采用STC12C2052AD高速單片機(jī)做為主控芯片，利用單片機(jī)串口通信原理，實(shí)現(xiàn)光鑰匙模塊控制光密碼鎖模塊，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)窗簾的開啟或關(guān)閉。
[0015]本技術(shù)方案中待發(fā)送密鑰為TTL電平信號(hào)，S卩+5V表示高電平“1”，0V表示低電平“0”。由于STC12C2052AD單片機(jī)I/O 口驅(qū)動(dòng)能力有限，無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)LED實(shí)現(xiàn)密鑰 (TTL電平)信息發(fā)送。因此，需設(shè)計(jì)LED驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到光信號(hào)的轉(zhuǎn)換?；赥TL 信號(hào)電平特點(diǎn)，選用低成本、小體積PNP型貼片三極管S8550及其相關(guān)外圍器件，構(gòu)成了 LED驅(qū)動(dòng)電路。[〇〇16] 光鑰匙是基于單片機(jī)STC12C2052AD設(shè)計(jì)的一種發(fā)送端。光鑰匙可以發(fā)送不同的密鑰，通過不同的密鑰不僅可以打開自動(dòng)窗簾，還可以實(shí)現(xiàn)其他的功能。所述光鑰匙模塊不是一個(gè)簡(jiǎn)單的一對(duì)一的裝置，而是一個(gè)一對(duì)多的裝置。
[0017]所述光鎖受控模塊包括光電接收模塊、譯碼判決模塊、處理器模塊、光鎖受控模塊、電源模塊;其中，光電檢測(cè)器來(lái)接收攜帶數(shù)據(jù)信息的光束，通過光電轉(zhuǎn)換把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)，通過前置放大模塊對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大，電信號(hào)經(jīng)過譯碼判決模塊，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)輸入到處理器STC12C2052AD進(jìn)行處理。
[0018]所述遠(yuǎn)距離可見光通信系統(tǒng)設(shè)備主要包括發(fā)射端和接收端；發(fā)射端可使用00K、 PPM等調(diào)制方式，光源將調(diào)制好的光信號(hào)以高速、明暗變化的規(guī)律進(jìn)行發(fā)射，采用大功率低束散角陣列LED作為光源，由于調(diào)制速率在一百比特量級(jí)，可以采用單片機(jī)配合C++軟件編程進(jìn)行發(fā)射端的軟硬件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)字符串的發(fā)送;接收端，采用CCD作為智能自動(dòng)窗簾， 硬件設(shè)備使用高幀頻(l〇〇fps以上)、高靈敏度、高響應(yīng)度CCD相機(jī)。相機(jī)以與光源相同幀頻進(jìn)行拍攝，并且設(shè)計(jì)軟件對(duì)CCD相機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和處理，將調(diào)制信號(hào)的規(guī)律呈現(xiàn)出來(lái)，得到相應(yīng)的灰度值，從而完成信息的傳遞過程，實(shí)現(xiàn)字符串的接收。
[0019]所述調(diào)制方式是00K調(diào)制方式;00K帶寬需求低，而且硬件實(shí)現(xiàn)最為簡(jiǎn)單，解碼時(shí)候只需要通過直接檢測(cè)的方法，通過判斷光的有無(wú)來(lái)確定接收到的信息時(shí)0或者1。其中， “亮，，狀態(tài)用“1”表示，“滅，，狀態(tài)用“〇，，表示，所述發(fā)射模塊采用白光LED，為了增大發(fā)射功率，使用LED陣列，具體為3*4的LED陣列， 每個(gè)LED功率能夠達(dá)到4W，束散角為5.3〇。
[0020]所述接收端采用(XD相機(jī)接收，以lOOfps為例，相機(jī)在1秒鐘之內(nèi)等間距拍攝 100張圖像，光信息被接收下之后，存儲(chǔ)在圖像當(dāng)中。
[0021]所述光接收天線是一組光學(xué)鏡頭，與CCD相機(jī)相互配合，配置電動(dòng)變焦鏡頭和編碼器，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)變焦。[〇〇22]所述遠(yuǎn)距離可見光通信系統(tǒng)還包括光信號(hào)數(shù)據(jù)采集處理模塊，用于通過編寫的程序完成對(duì)LED發(fā)來(lái)的信號(hào)光的采集處理。該程序以MFC為框架編寫，完成對(duì)從相機(jī)發(fā)送過來(lái)的圖片信息的分析和處理。當(dāng)光源和相機(jī)的頻率同步時(shí)，相機(jī)能夠準(zhǔn)確捕捉到光源發(fā)送的信息。[〇〇23]所述遠(yuǎn)距離可見光通信系統(tǒng)還包括可見光通信數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于完成數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的同步，與自適應(yīng)傳輸模塊配合，完成速率可變自適應(yīng)信息傳輸。包括數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)備過程，數(shù)據(jù)速率識(shí)別過程，數(shù)據(jù)同步過程，數(shù)據(jù)傳輸過程。按次序依次為數(shù)據(jù)傳輸建立，持續(xù)時(shí)間為1T，保護(hù)間隔2T ;速率識(shí)別碼發(fā)送時(shí)間3T ;保護(hù)間隔4T ;數(shù)據(jù)同步時(shí)間；最后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。[〇〇24]所述遠(yuǎn)距離可見光通信系統(tǒng)具體包括:調(diào)制器，用于可見光通信發(fā)射端需要將基帶信號(hào)調(diào)制到光載波上，調(diào)制器的作用就是要根據(jù)不同的調(diào)制方式，如00K調(diào)制、PPM調(diào)制等，將信息先調(diào)制成電信號(hào)。調(diào)制器硬件上可以采用常用的51單片機(jī)系列，為了達(dá)到更高的速度和精度的要求，還可以選擇FPGA等。[〇〇25] LED驅(qū)動(dòng)，用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)。LED驅(qū)動(dòng)模塊用于完成對(duì)LED光源的驅(qū)動(dòng)功能，同時(shí)將調(diào)至好的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)加載到LED光源上。如51單片機(jī)，其觸發(fā)方式是TTL觸發(fā)，完成對(duì)LED光源驅(qū)動(dòng)。
[0026]LED，是可見光通信系統(tǒng)的發(fā)射裝置，為了滿足通信系統(tǒng)的需求，應(yīng)盡可能選擇功率大、束散角小、白光LED光源。此外，選擇陣列形式LED光源可以增大光功率，而對(duì)束散角一般達(dá)到4度。
[0027]LED控制器，用來(lái)控制光源和相機(jī)的設(shè)備，完成輔助功能。
[0028]大氣信道，光源將調(diào)至好的信號(hào)光發(fā)射出去，通過大氣信道傳輸，傳輸過程中將受到大氣信道的影響。[〇〇29]相機(jī)鏡頭，相機(jī)鏡頭即是接收天線，主要完成光信號(hào)的捕捉接收功能，鏡頭能夠進(jìn)行變焦，變化接收視場(chǎng)角，可以放大或者縮小目標(biāo)。為了便于和CCD相機(jī)相互配合，配置了電動(dòng)變焦鏡頭和編碼器，可以實(shí)現(xiàn)電腦控制自動(dòng)變焦。
[0030](XD相機(jī)，(XD是感光元器件，主要是將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)再成像。
[0031]C⑶相機(jī)需能夠匹配光源的速率，(XD相機(jī)能夠完成高幀頻采集。(XD相機(jī)通過千兆以太網(wǎng)連接到電腦上，并通過程序完成圖像數(shù)據(jù)的采集和處理。[〇〇32]成像處理過程，用于將接收到的已調(diào)光信號(hào)進(jìn)行接收成像，分析其灰度光強(qiáng)度，解調(diào)出原始信息，完成信息接收。
[0033]所述光電檢測(cè)器為PIN光電二極管。成本較低，而且易于實(shí)現(xiàn)。[〇〇34]該發(fā)明的有益效果:應(yīng)用人工智能專家系統(tǒng)、知識(shí)工程、模式識(shí)別、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法和技術(shù)，進(jìn)行智能化、集成化、協(xié)調(diào)化、設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的新一代的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。WIFI容易被電磁干擾，傳輸?shù)姆较虿豢煽兀艽a容易被截獲。然而可見光通信是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸模式，具有保密性好的優(yōu)點(diǎn)。所述自動(dòng)窗簾包括核心處理器模塊、LED光接收電路、存儲(chǔ)器模塊、按鍵模塊、電源保護(hù)與電平轉(zhuǎn)換模塊、繼電器模塊;所述繼電器模塊包括繼電器電路和行程開關(guān)，其中所述行程開關(guān)位于自動(dòng)窗簾軌道上，通過導(dǎo)線與控制器內(nèi)部的所述繼電器電路相連;核心處理器通過控制繼電器的通斷實(shí)現(xiàn)電源接線點(diǎn)的選擇，所述繼電器模塊包括2個(gè)繼電器，通過繼電器的接通或者斷開實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)窗簾的打開和關(guān)閉;所述2個(gè)繼電器回路也分別與2個(gè)行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)；當(dāng)窗簾已經(jīng)完全打開或關(guān)閉時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)將電源斷開，預(yù)防碰撞的發(fā)生，并可通過行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)向控制器發(fā)出位置信號(hào);所述 LED光接收電路接收LED照明燈組的LED通信信號(hào)并轉(zhuǎn)化為控制指令輸送到核心處理器;所述電源保護(hù)與電平轉(zhuǎn)換模塊包括電源保護(hù)部分和電平轉(zhuǎn)換部分，所述電平轉(zhuǎn)換部分對(duì)日常交流市電將220 V交流電壓轉(zhuǎn)換為5 V直流電壓輸出；所述電源保護(hù)部分是一個(gè)與電源輸入端串聯(lián)的保險(xiǎn)絲;所述按鍵模塊包括一個(gè)獨(dú)立式按鍵，用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)重啟和恢復(fù)初始設(shè)置。遠(yuǎn)距離可見光通信系統(tǒng)，在發(fā)射端采用了00K調(diào)制方式，00K帶寬需求低，而且硬件實(shí)現(xiàn)最為簡(jiǎn)單，解碼時(shí)候只需要通過直接檢測(cè)的方法，通過判斷光的有無(wú)來(lái)確定接收到的信息時(shí)0或者1;使得發(fā)射端成本合理;在接收端，采用CCD作為智能自動(dòng)窗簾，硬件設(shè)備使用高幀頻(lOOfps以上)、高靈敏度、高響應(yīng)度CCD相機(jī);相機(jī)以與光源相同幀頻進(jìn)行拍攝， 并且設(shè)計(jì)軟件對(duì)CCD相機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和處理，將調(diào)制信號(hào)的規(guī)律呈現(xiàn)出來(lái)，得到相應(yīng)的灰度值，從而完成信息的傳遞過程，實(shí)現(xiàn)字符串的接收。選擇CCD作為智能自動(dòng)窗簾，其靈敏度和響應(yīng)度比傳統(tǒng)的PIN光電二極管高很多。對(duì)比于傳統(tǒng)光電二極管，采用CCD相機(jī)可以使光源的位置可以在圖像中清晰的顯示出來(lái)，這樣，只要能夠判斷出信號(hào)的位置，將來(lái)可以使用多個(gè)光源，在接收端的接受能力之內(nèi)，成倍的提高傳輸速率。并且CCD作為智能自動(dòng)窗簾還可以同時(shí)用于APT通信系統(tǒng)當(dāng)中光鑰匙和智能移動(dòng)終端相結(jié)合，可以很好的運(yùn)用Android系統(tǒng)開發(fā)手機(jī)AAP光密鑰軟件，Android系統(tǒng)是基于Linux的一個(gè)開源的操作系統(tǒng)，主要是使用在移動(dòng)終端(手機(jī)和平板)中。Android系統(tǒng)和其他的系統(tǒng)平臺(tái)相比，有很大的優(yōu)勢(shì)。它的優(yōu)勢(shì)最主要的體現(xiàn)在它的開放性。Android系統(tǒng)是完全開源的系統(tǒng)，所有的愛好者和廠商都可以參與到Android系統(tǒng)的開發(fā)中來(lái)，這就為Android系統(tǒng)的發(fā)展打下了很好基礎(chǔ)。Android系統(tǒng)已經(jīng)成為了全球裝機(jī)量第一大的系統(tǒng)。Android系統(tǒng)的另一大優(yōu)勢(shì)就是基于谷歌公司的平臺(tái)，谷歌公司的地圖、搜索、郵箱等服務(wù)產(chǎn)品，能夠無(wú)縫的應(yīng)用到Andr1d系統(tǒng)中去。[〇〇35] 所述微控制器是采用單片機(jī)，其CPU由控制器和運(yùn)算器組成，主要進(jìn)行運(yùn)算及指令識(shí)別。存儲(chǔ)器為8K可擦寫閃存，工作電源為+5V。其內(nèi)部有振蕩器的反相放大器，石英晶體和陶瓷諧振器共同構(gòu)成自激振蕩器。引腳簡(jiǎn)單可靠，功能強(qiáng)大，使用方便，并具有低功耗空閑和掉電模式。[〇〇36]所述的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列電路，內(nèi)部包括可配置邏輯模塊CLB、輸入輸出模塊10B 和內(nèi)部連線三個(gè)部分;FPGA利用小型查找表(16 X1RAM)來(lái)實(shí)現(xiàn)組合邏輯，每個(gè)查找表連接到一個(gè)D觸發(fā)器的輸入端，觸發(fā)器再來(lái)驅(qū)動(dòng)其他邏輯電路或驅(qū)動(dòng)1/0,由此構(gòu)成了既可實(shí)現(xiàn)組合邏輯功能又可實(shí)現(xiàn)時(shí)序邏輯功能的基本邏輯單元模塊，這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/O模塊;FPGA的邏輯是通過向內(nèi)部靜態(tài)存儲(chǔ)單元加載編程數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/O間的聯(lián)接方式，并最終決定了 FPGA所能實(shí)現(xiàn)的功能，F(xiàn)PGA允許無(wú)限次的編程;為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明， 能夠滿足在光照度不夠使太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電或夜間時(shí)候依然滿足對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行供電在使用時(shí)，多余的電能將被存儲(chǔ)在蓄電池組內(nèi)，而出現(xiàn)太陽(yáng)能光照不夠或陰雨天氣或夜間時(shí)，蓄電池組將進(jìn)行釋電，并通過電源控制器的輸出電路輸送至直流供電電路內(nèi)，對(duì)中央處理器及現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列電路進(jìn)行供電，達(dá)到24小時(shí)全天候的使整個(gè)系統(tǒng)工作。
[0037]智能自動(dòng)窗簾可以根據(jù)室內(nèi)的溫度來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)濕度，當(dāng)空氣中的水氣量一定時(shí)， 提高溫度，濕度則會(huì)降低;可以自行設(shè)定相對(duì)濕度值，當(dāng)環(huán)境的相對(duì)濕度值低于設(shè)定值時(shí)， 系統(tǒng)將自動(dòng)加濕；當(dāng)環(huán)境的相對(duì)濕度值高于設(shè)定值時(shí)，聲光報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。用戶可以根據(jù)所在環(huán)境自行設(shè)置濕度限值，采集的相對(duì)濕度值、溫度值和濕度限值，都可以在液晶顯示屏上顯示。有高中低水位開關(guān)，在沒有水的情況下，則LED亮，提示用戶加水，以防止干燒。
[0038]另外，智能自動(dòng)窗簾能夠通過遠(yuǎn)程控制，用戶可以在回家之前啟動(dòng)智能自動(dòng)窗簾， 改善室內(nèi)空氣濕度，在離開家以后關(guān)閉，即使忘記出門之前關(guān)閉智能自動(dòng)窗簾，也可以通過手機(jī)發(fā)出控制指令，關(guān)閉智能自動(dòng)窗簾，這樣能夠合理規(guī)劃智能自動(dòng)窗簾的使用時(shí)間，延遲使用壽命以及節(jié)約能源。
[0039]光鑰匙可以發(fā)送不同的密鑰，通過不同的密鑰不僅可以打開自動(dòng)窗簾，還可以實(shí)現(xiàn)其他的功能。所述光鑰匙模塊不是一個(gè)簡(jiǎn)單的一對(duì)一的裝置，而是一個(gè)一對(duì)多的裝置。【附圖說(shuō)明】
[0040]圖1是系統(tǒng)框圖；圖2是處理器模塊電路圖；圖3是LED驅(qū)動(dòng)電路圖；圖4是人機(jī)交互電路圖；圖5是電源電路；圖6是光電檢測(cè)模塊電路圖；圖7是電壓比較電路圖；圖8是自動(dòng)窗簾及LED驅(qū)動(dòng)電路；圖9是電壓轉(zhuǎn)化電路；圖10是反壓電路。【具體實(shí)施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制的自動(dòng)窗簾作進(jìn)一步詳盡描述:如圖1所示，一種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制的自動(dòng)窗簾，包括中央處理器、現(xiàn)場(chǎng)備、 LED燈、接收天線、智能自動(dòng)窗簾、信號(hào)處理電路;所述電源電路分別連接中央處理器和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列電路;所述電源電路內(nèi)設(shè)置有太陽(yáng)能電池板、穩(wěn)壓電路、電源控制器及直流供電電路;所述中央處理器連接光鑰匙模塊、信號(hào)調(diào)制控制設(shè)備、LED燈、接收天線、智能自動(dòng)窗簾、信號(hào)處理電路；所述自動(dòng)窗簾包括核心處理器模塊、LED光接收電路、存儲(chǔ)器模塊、按鍵模塊、電源保護(hù)與電平轉(zhuǎn)換模塊、繼電器模塊;所述繼電器模塊包括繼電器電路和行程開關(guān)，其中所述行程開關(guān)位于自動(dòng)窗簾軌道上，通過導(dǎo)線與控制器內(nèi)部的所述繼電器電路相連;核心處理器通過控制繼電器的通斷實(shí)現(xiàn)電源接線點(diǎn)的選擇，所述繼電器模塊包括2個(gè)繼電器，通過繼電器的接通或者斷開實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)窗簾的打開和關(guān)閉;所述2個(gè)繼電器回路也分別與2個(gè)行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)；當(dāng)窗簾已經(jīng)完全打開或關(guān)閉時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)將電源斷開，預(yù)防碰撞的發(fā)生，并可通過行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)向控制器發(fā)出位置信號(hào);所述 LED光接收電路接收LED照明燈組的LED通信信號(hào)并轉(zhuǎn)化為控制指令輸送到核心處理器;所述電源保護(hù)與電平轉(zhuǎn)換模塊包括電源保護(hù)部分和電平轉(zhuǎn)換部分，所述電平轉(zhuǎn)換部分對(duì)日常交流市電將220 V交流電壓轉(zhuǎn)換為5 V直流電壓輸出；所述電源保護(hù)部分是一個(gè)與電源輸入端串聯(lián)的保險(xiǎn)絲;所述按鍵模塊包括一個(gè)獨(dú)立式按鍵，用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)重啟和恢復(fù)初始設(shè)置。[〇〇42]所述信號(hào)調(diào)制設(shè)備負(fù)責(zé)調(diào)制生成原始的電信號(hào);所述LED燈是單色的LED;所述智能自動(dòng)窗簾是可見光波段響應(yīng)較好的CCD光電轉(zhuǎn)換器件;所述接收天線是可變倍數(shù)的光學(xué)鏡頭;所述信號(hào)處理電路與智能自動(dòng)窗簾相適應(yīng)，用于視頻電信號(hào)的處理，以及確定接收光斑的形狀、大小和平均接收光功率;所述探照燈和所述接收天線之間是大氣信道，光源發(fā)出的光通過大氣信道進(jìn)行傳輸；所述光鑰匙模塊內(nèi)設(shè)置有智能移動(dòng)終端，基于智能移動(dòng)終端操作系統(tǒng)，設(shè)計(jì)基于虛擬串口的秘鑰發(fā)送智能移動(dòng)終端的軟件模塊，通過智能移動(dòng)終端的軟件模塊發(fā)送出秘鑰信息，秘鑰信息由智能移動(dòng)終端的min-USB 口輸出；所輸出的秘鑰信息，基于智能移動(dòng)終端 0TG功能，經(jīng)過外部驅(qū)動(dòng)模塊加載到LED燈上，通過LED來(lái)完成秘鑰信息的傳送;通過所述光鑰匙來(lái)發(fā)出開鎖密碼，把密碼信息加載到所述光鑰匙的LED燈上，通過自由空間，將信息傳遞到所述光控鎖的光檢測(cè)模塊上，通過比對(duì)信息來(lái)控制自動(dòng)窗簾的關(guān)閉和開啟。[〇〇43]所述的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列電路，內(nèi)部包括可配置邏輯模塊CLB、輸入輸出模塊10B 和內(nèi)部連線三個(gè)部分;FPGA利用小型查找表(16 X1RAM)來(lái)實(shí)現(xiàn)組合邏輯，每個(gè)查找表連接到一個(gè)D觸發(fā)器的輸入端，觸發(fā)器再來(lái)驅(qū)動(dòng)其他邏輯電路或驅(qū)動(dòng)1/0,由此構(gòu)成了既可實(shí)現(xiàn)組合邏輯功能又可實(shí)現(xiàn)時(shí)序邏輯功能的基本邏輯單元模塊，這些模塊間利用金屬連線互相連接或連接到I/O模塊;FPGA的邏輯是通過向內(nèi)部靜態(tài)存儲(chǔ)單元加載編程數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/O間的聯(lián)接方式，并最終決定了 FPGA所能實(shí)現(xiàn)的功能，F(xiàn)PGA允許無(wú)限次的編程;為更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明， 能夠滿足在光照度不夠使太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電或夜間時(shí)候依然滿足對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行供電在使用時(shí)，多余的電能將被存儲(chǔ)在蓄電池組內(nèi)，而出現(xiàn)太陽(yáng)能光照不夠或陰雨天氣或夜間時(shí)，蓄電池組將進(jìn)行釋電，并通過電源控制器的輸出電路輸送至直流供電電路內(nèi)，對(duì)中央處理器及現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列電路進(jìn)行供電，達(dá)到24小時(shí)全天候的使整個(gè)系統(tǒng)工作。
[0044]所述遠(yuǎn)距離可見光通信系統(tǒng)設(shè)備主要包括發(fā)射端和接收端；發(fā)射端可使用00K、 PPM等調(diào)制方式，光源將調(diào)制好的光信號(hào)以高速、明暗變化的規(guī)律進(jìn)行發(fā)射，采用大功率低束散角陣列LED作為光源，由于調(diào)制速率在一百比特量級(jí)，可以采用單片機(jī)配合C++軟件編程進(jìn)行發(fā)射端的軟硬件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)字符串的發(fā)送;接收端，采用CCD作為智能自動(dòng)窗簾， 硬件設(shè)備使用高幀頻(lOOfps以上)、高靈敏度、高響應(yīng)度CCD相機(jī)。相機(jī)以與光源相同幀頻進(jìn)行拍攝，并且設(shè)計(jì)軟件對(duì)CCD相機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和處理，將調(diào)制信號(hào)的規(guī)律呈現(xiàn)出來(lái)，得到相應(yīng)的灰度值，從而完成信息的傳遞過程，實(shí)現(xiàn)字符串的接收。[〇〇45]所述調(diào)制方式是00K調(diào)制方式;00K帶寬需求低，而且硬件實(shí)現(xiàn)最為簡(jiǎn)單，解碼時(shí)候只需要通過直接檢測(cè)的方法，通過判斷光的有無(wú)來(lái)確定接收到的信息時(shí)〇或者1。其中， “亮，，狀態(tài)用“1”表示，“滅，，狀態(tài)用“〇，，表示，所述發(fā)射模塊采用白光LED，為了增大發(fā)射功率，使用LED陣列，具體為3*4的LED陣列， 每個(gè)LED功率能夠達(dá)到4W，束散角為5.3〇。[〇〇46]所述接收端采用(XD相機(jī)接收，以lOOfps為例，相機(jī)在1秒鐘之內(nèi)等間距拍攝 100張圖像，光信息被接收下之后，存儲(chǔ)在圖像當(dāng)中。
[0047]所述光接收天線是一組光學(xué)鏡頭，與CCD相機(jī)相互配合，配置電動(dòng)變焦鏡頭和編碼器，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)變焦。[〇〇48]所述遠(yuǎn)距離可見光通信系統(tǒng)還包括光信號(hào)數(shù)據(jù)采集處理模塊，用于通過編寫的程序完成對(duì)LED發(fā)來(lái)的信號(hào)光的采集處理。該程序以MFC為框架編寫，完成對(duì)從相機(jī)發(fā)送過來(lái)的圖片信息的分析和處理。當(dāng)光源和相機(jī)的頻率同步時(shí)，相機(jī)能夠準(zhǔn)確捕捉到光源發(fā)送的信息。
[0049]所述遠(yuǎn)距離可見光通信系統(tǒng)還包括可見光通信數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于完成數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的同步，與自適應(yīng)傳輸模塊配合，完成速率可變自適應(yīng)信息傳輸。包括數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)備過程，數(shù)據(jù)速率識(shí)別過程，數(shù)據(jù)同步過程，數(shù)據(jù)傳輸過程。按次序依次為數(shù)據(jù)傳輸建立，持續(xù)時(shí)間為1T，保護(hù)間隔2T ;速率識(shí)別碼發(fā)送時(shí)間3T ;保護(hù)間隔4T ;數(shù)據(jù)同步時(shí)間；最后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0050]所述遠(yuǎn)距離可見光通信系統(tǒng)具體包括:調(diào)制器，用于可見光通信發(fā)射端需要將基帶信號(hào)調(diào)制到光載波上，調(diào)制器的作用就是要根據(jù)不同的調(diào)制方式，如00K調(diào)制、PPM調(diào)制等，將信息先調(diào)制成電信號(hào)。調(diào)制器硬件上可以采用常用的51單片機(jī)系列，為了達(dá)到更高的速度和精度的要求，還可以選擇FPGA等。
[0051]LED驅(qū)動(dòng)，用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)。LED驅(qū)動(dòng)模塊用于完成對(duì)LED光源的驅(qū)動(dòng)功能，同時(shí)將調(diào)至好的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為光信號(hào)加載到LED光源上。如51單片機(jī)，其觸發(fā)方式是TTL觸發(fā)，完成對(duì)LED光源驅(qū)動(dòng)。
[0052]LED，是可見光通信系統(tǒng)的發(fā)射裝置，為了滿足通信系統(tǒng)的需求，應(yīng)盡可能選擇功率大、束散角小、白光LED光源。此外，選擇陣列形式LED光源可以增大光功率，而對(duì)束散角一般達(dá)到4度。[〇〇53] LED控制器，用來(lái)控制光源和相機(jī)的設(shè)備，完成輔助功能。[〇〇54]大氣信道，光源將調(diào)至好的信號(hào)光發(fā)射出去，通過大氣信道傳輸，傳輸過程中將受到大氣信道的影響。
[0055]相機(jī)鏡頭，相機(jī)鏡頭即是接收天線，主要完成光信號(hào)的捕捉接收功能，鏡頭能夠進(jìn)行變焦，變化接收視場(chǎng)角，可以放大或者縮小目標(biāo)。為了便于和CCD相機(jī)相互配合，配置了電動(dòng)變焦鏡頭和編碼器，可以實(shí)現(xiàn)電腦控制自動(dòng)變焦。
[0056] (XD相機(jī)，(XD是感光元器件，主要是將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)再成像。[〇〇57] C⑶相機(jī)需能夠匹配光源的速率，(XD相機(jī)能夠完成高幀頻采集。(XD相機(jī)通過千兆以太網(wǎng)連接到電腦上，并通過程序完成圖像數(shù)據(jù)的采集和處理。[〇〇58]成像處理過程，用于將接收到的已調(diào)光信號(hào)進(jìn)行接收成像，分析其灰度光強(qiáng)度，解調(diào)出原始信息，完成信息接收。[〇〇59]如圖2所示，所述基于可見光通信的無(wú)線門禁系統(tǒng)采用STC12C2052AD高速單片機(jī)做為主控芯片，STC12C2052AD共有20個(gè)管腳，VCC(20管腳)和+5V電源相連，GND( 10管腳) 接參考低。處于設(shè)計(jì)方便的目的，其余管腳全部通過標(biāo)號(hào)引出，相同標(biāo)號(hào)表示兩者之間具有相同的電氣連接。C5，Y1，C6組成晶振電路，它產(chǎn)生單片機(jī)所需要的時(shí)鐘頻率。C1，R1組成復(fù)位電路和STC12C2052AD的Rst管腳(1管腳)相連接。下載接口與USB轉(zhuǎn)TTUPL2303/ CH340)下載線相連，便于向單片機(jī)燒寫程序時(shí)使用。
[0060]P3.0/Rx D(2管腳)為串口數(shù)據(jù)的輸入端I/O接口。[〇〇61 ] P3.1/Tx D(3管腳)為串口數(shù)據(jù)輸出端I/O接口。P3.2/INT0(管腳6)為外部中斷0 I/O 口。P3.3/INT1(管腳7)為外部中斷1 I/O 口。P3.4/T0(8管腳)為外計(jì)算器外部時(shí)鐘輸入腳/定時(shí)器和計(jì)數(shù)器〇外部時(shí)鐘輸入I/O 口。P3.5/T1(管腳9)為脈沖調(diào)制輸出 1/可編程門陣列輸入腳/定時(shí)器和計(jì)數(shù)器1外部時(shí)鐘輸入I/O 口。
[0062]P1.0~P1.7 為標(biāo)準(zhǔn)I/O 口/AD 轉(zhuǎn)換通道。[〇〇63] 發(fā)射端電路信號(hào)主要是通過STC12C2052AD進(jìn)行處理，通過P3.1/Tx D(3管腳) 口把處理好的信號(hào)發(fā)出，然后通過驅(qū)動(dòng)電路，把信號(hào)加載到LED燈上發(fā)出。[〇〇64] 如圖3所示，S8550L基極管腳(1腳)通過限流電阻R2與單片機(jī)P3.1(Tx D)管腳相連。其發(fā)射極管腳(2腳)與LED光源低電平輸入管腳相連。電容C4起濾波作用，濾除電源高頻噪聲。集電極管腳(3腳)接地。當(dāng)P3.1 口輸出高電平時(shí)，三極管S8550L處于截止?fàn)顟B(tài)，即LED滅，輸出為“0”。當(dāng)P3.1 口輸出為低電平時(shí)，三極管S8550L處于飽和狀態(tài)，即 LED亮，輸出為“1”。此種方式設(shè)計(jì)，是因?yàn)镾TC12C2052AD的Tx D(p3.1) 口默認(rèn)為高電平，使用這種PNP型的三極管方式進(jìn)行設(shè)計(jì)能夠很有效的降低功率。[〇〇65] 如圖4所示，人機(jī)互動(dòng)電路包括開關(guān)按鍵、電阻和74LVC1G11GW芯片；組成。三個(gè)開關(guān)按鍵，S1和單片機(jī)STC12C2052AD的P1.0 口相連；S2和單片機(jī)STC12C2052AD的 P1.1 口相連;S3和單片機(jī)STC12C2052AD的P1.2 口相連。電阻主要起到一個(gè)限流的功能。74LVC1G11GW芯片可以提供一個(gè)三輸入與門，工作在1.65V到5.5V的電壓范圍上。 將按鍵S1，S2，S3分別和芯片74LVC1G11GW的1、3、6腳相連，組成了一個(gè)三輸入的與門電路。單片機(jī)STC12C2052AD的中斷0(P3.2)與芯片74LVC1G11的4腳相連，實(shí)現(xiàn)S1、 S2、S3任意按鍵都可以觸發(fā)外部中斷0,來(lái)喚醒單片機(jī)。通過上述電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)光鑰匙的不同用途，極大的節(jié)省了資源。
[0066]如圖5所示電源電路，不僅實(shí)現(xiàn)了升壓的功能，還實(shí)現(xiàn)了對(duì)蓄電池的充電功能。當(dāng) K開關(guān)打到1上時(shí)，可以對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。當(dāng)開關(guān)K打到3上時(shí)，可以對(duì)3.8V電壓進(jìn)行5V升壓。升壓電路主要由CE8301芯片、電感L1、二極管D2以及電容C1，C2組成的。L1主要用來(lái)升壓，二極管的作用是防止電流回流，兩個(gè)電容作為濾波器件來(lái)使用。通過電路在CE8301的2端口可以得到5V的電壓，來(lái)對(duì)單片機(jī)STC12C2052AD和三極管 S8550L進(jìn)行供電，保證器件的正常運(yùn)行。
[0067]如圖6所示，光電檢測(cè)模塊主要由前置跨阻放大電路、高通濾波器和主放大電路組成。0PA658是一種超寬帶，低功耗，底電流反饋的運(yùn)算放大器，具有高轉(zhuǎn)換率和低差分增益/相位誤差的優(yōu)點(diǎn)。選用0PA658組成前置跨阻放大電路，通過反饋電阻R6和補(bǔ)償電容 C9實(shí)現(xiàn)微弱光電流信號(hào)到電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換。電容C12和R8構(gòu)成高通濾波器，用于濾除電壓信號(hào)中的直流分量和低頻背景光噪聲。低噪聲0P37運(yùn)放采用同向放大，構(gòu)成主放大器。電阻R6、R4控制放大倍數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的放大作用，便于譯碼判決模塊準(zhǔn)確還原出原始信息。
[0068] 如圖7所示，電壓比較電路由LM311芯片、電容、電阻組成。LM311引腳2和電阻 R9和R11相連，確定了門限電壓即R11端分的的電壓，約為200mv。當(dāng)引腳3輸入的電壓大于200mv時(shí)，就把它設(shè)置為0電平。當(dāng)引腳3輸入的電壓小于200mv時(shí)，就把它設(shè)置為1電平?！?”電平和“〇”電平從引腳7輸出。電容C16和電阻R13構(gòu)成高通濾波器， 濾除輸入電壓信號(hào)中的直流分量。電阻R10,是一個(gè)上拉電阻，起穩(wěn)定電壓輸出作用。通過這個(gè)電路，可以把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，然后把轉(zhuǎn)換好的信號(hào)，輸入到單片機(jī)的 Rx D(P3.0) 口對(duì)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理。[〇〇69]如圖8所示，單片機(jī)P1.1 口為開鎖信號(hào)輸出管腳，其通過一限流電阻R2與三極管S2(S8550L)基極相連，繼電器2腳、5腳控制其4腳、6腳的導(dǎo)通。二極管DU1N4148)為續(xù)流二極管，保障繼電器的穩(wěn)定工作。P6(電控鎖接口)1腳與電控鎖正極相連。當(dāng)P1.1 口為低電平時(shí)，三極管S8550L導(dǎo)通，繼電器4、6腳導(dǎo)通，即電控鎖閉合，實(shí)現(xiàn)開鎖功能。當(dāng) P1.1 口為高電平時(shí)，三極管S8550L截止，繼電器4、6腳斷開，即電控鎖釋放，實(shí)現(xiàn)關(guān)鎖功能。為實(shí)現(xiàn)1把光鑰匙控制多把鎖或多個(gè)用電器的功能，在原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，除實(shí)現(xiàn)光秘鑰開自動(dòng)窗簾的演示功能外，還同時(shí)設(shè)計(jì)了光鑰匙發(fā)送不同光密鑰信息打開不同的LED 燈功能。圖中P1.0 口、P1.2 口分別通過三極管S8550L控制LED的亮或滅。
[0070] 如圖9所示，12V轉(zhuǎn)5V電路主要由amslll7-5.0芯片，以及相關(guān)的電容組成。輸入12V電壓接amslll7-5.0的3腳，電容C3、C4實(shí)現(xiàn)濾波功能。amslll7-5.0的1腳接地。amslll7-5.0的2腳輸出5V電壓，電容C1、C2起濾波作用。
[0071] 如圖10所示，反壓電路由TC7662芯片、電容組成。反壓芯片(TC7662)的8腳和正的5V電壓相接，2腳和4腳之間接上一個(gè)10uf的電容(Cll)，3腳和5腳接地，C8、 C12兩個(gè)100n F的電容做濾波電容使用，輸出引腳(5腳)就可以輸出-5V的電壓。這個(gè)-5V的電壓，可以用來(lái)給opa658和比較器LM311進(jìn)行供電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制的自動(dòng)窗簾，其特征在于，包括中央處理器、智能自動(dòng) 窗簾、LED燈、接收天線、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列電路、信號(hào)處理電路;所述電源電路分別連接中 央處理器和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列電路;所述電源電路內(nèi)設(shè)置有太陽(yáng)能電池板、穩(wěn)壓電路、電源 控制器及直流供電電路;所述中央處理器連接光鑰匙模塊、信號(hào)調(diào)制控制設(shè)備、LED燈、接 收天線、智能自動(dòng)窗簾、信號(hào)處理電路；所述自動(dòng)窗簾包括核心處理器模塊、LED光接收電路、存儲(chǔ)器模塊、按鍵模塊、電源保 護(hù)與電平轉(zhuǎn)換模塊、繼電器模塊;所述繼電器模塊包括繼電器電路和行程開關(guān)，其中所述行 程開關(guān)位于自動(dòng)窗簾軌道上，通過導(dǎo)線與控制器內(nèi)部的所述繼電器電路相連;核心處理器 通過控制繼電器的通斷實(shí)現(xiàn)電源接線點(diǎn)的選擇，所述繼電器模塊包括2個(gè)繼電器，通過繼電 器的接通或者斷開實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)窗簾的打開和關(guān)閉;所述2個(gè)繼電器回 路也分別與2個(gè)行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)；當(dāng)窗簾已經(jīng)完全打開或關(guān)閉時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng) 將電源斷開，預(yù)防碰撞的發(fā)生，并可通過行程開關(guān)的常開觸點(diǎn)向控制器發(fā)出位置信號(hào);所述 LED光接收電路接收LED照明燈組的LED通信信號(hào)并轉(zhuǎn)化為控制指令輸送到核心處理器;所 述電源保護(hù)與電平轉(zhuǎn)換模塊包括電源保護(hù)部分和電平轉(zhuǎn)換部分，所述電平轉(zhuǎn)換部分對(duì)日常 交流市電將220 V交流電壓轉(zhuǎn)換為5 V直流電壓輸出；所述電源保護(hù)部分是一個(gè)與電源 輸入端串聯(lián)的保險(xiǎn)絲;所述按鍵模塊包括一個(gè)獨(dú)立式按鍵，用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)重啟和恢復(fù)初始 設(shè)置。2.所述信號(hào)調(diào)制設(shè)備負(fù)責(zé)調(diào)制生成原始的電信號(hào)；所述LED燈是單色的LED;所述智 能自動(dòng)窗簾是可見光波段響應(yīng)較好的CCD光電轉(zhuǎn)換器件;所述接收天線是可變倍數(shù)的光學(xué) 鏡頭;所述信號(hào)處理電路與智能自動(dòng)窗簾相適應(yīng)，用于視頻電信號(hào)的處理，以及確定接收光 斑的形狀、大小和平均接收光功率;所述探照燈和所述接收天線之間是大氣信道，光源發(fā)出 的光通過大氣信道進(jìn)行傳輸；所述光鑰匙模塊內(nèi)設(shè)置有智能移動(dòng)終端，基于智能移動(dòng)終端操作系統(tǒng)，設(shè)計(jì)基于虛擬 串口的秘鑰發(fā)送智能移動(dòng)終端的軟件模塊，通過智能移動(dòng)終端的軟件模塊發(fā)送出秘鑰信 息，秘鑰信息由智能移動(dòng)終端的min-USB 口輸出；所輸出的秘鑰信息，基于智能移動(dòng)終端 OTG功能，經(jīng)過外部驅(qū)動(dòng)模塊加載到LED燈上，通過LED來(lái)完成秘鑰信息的傳送;通過所述光 鑰匙來(lái)發(fā)出開鎖密碼，把密碼信息加載到所述光鑰匙的LED燈上，通過自由空間，將信息傳 遞到所述光控鎖的光檢測(cè)模塊上，通過比對(duì)信息來(lái)控制自動(dòng)窗簾的關(guān)閉和開啟。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制的自動(dòng)窗簾，其特征在于，所述 遠(yuǎn)距離可見光通信系統(tǒng)設(shè)備主要包括發(fā)射端和接收端；發(fā)射端可使用〇〇K、PPM等調(diào)制方 式，光源將調(diào)制好的光信號(hào)以高速、明暗變化的規(guī)律進(jìn)行發(fā)射，采用大功率低束散角陣列 LED作為光源，由于調(diào)制速率在一百比特量級(jí)，可以采用單片機(jī)配合C++軟件編程進(jìn)行發(fā) 射端的軟硬件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)字符串的發(fā)送;接收端，采用CCD作為智能自動(dòng)窗簾，硬件設(shè)備使 用高幀頻l〇〇fps以上、高靈敏度、高響應(yīng)度CCD相機(jī);相機(jī)以與光源相同幀頻進(jìn)行拍攝， 并且設(shè)計(jì)軟件對(duì)CCD相機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和處理，將調(diào)制信號(hào)的規(guī)律呈現(xiàn)出來(lái)，得到相應(yīng) 的灰度值，從而完成信息的傳遞過程，實(shí)現(xiàn)字符串的接收;所述充電插口設(shè)置于閉合門的側(cè) 端;所述的現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列電路，內(nèi)部包括可配置邏輯模塊CLB、輸入輸出模塊10B和內(nèi)部 連線三個(gè)部分;FPGA利用小型查找表(16 X1RAM)來(lái)實(shí)現(xiàn)組合邏輯，每個(gè)查找表連接到一個(gè)D 觸發(fā)器的輸入端，觸發(fā)器再來(lái)驅(qū)動(dòng)其他邏輯電路或驅(qū)動(dòng)1/0,由此構(gòu)成了既可實(shí)現(xiàn)組合邏輯功能又可實(shí)現(xiàn)時(shí)序邏輯功能的基本邏輯單元模塊，這些模塊間利用金屬連線互相連接或連 接到I/O模塊;FPGA的邏輯是通過向內(nèi)部靜態(tài)存儲(chǔ)單元加載編程數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，存儲(chǔ)在存儲(chǔ) 器單元中的值決定了邏輯單元的邏輯功能以及各模塊之間或模塊與I/O間的聯(lián)接方式，并 最終決定了 FPGA所能實(shí)現(xiàn)的功能，F(xiàn)PGA允許無(wú)限次的編程。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制的自動(dòng)窗簾，其特征在于，所述 基于可見光通信的無(wú)線門禁系統(tǒng)采用STC12C2052AD高速單片機(jī)做為主控芯片，利用單片 機(jī)串口通信原理，實(shí)現(xiàn)光鑰匙模塊控制光密碼鎖模塊，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)窗簾的開啟或關(guān)閉。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)控制的自動(dòng)窗簾，其特征在于，待發(fā) 送密鑰為TTL電平信號(hào)，S卩+5V表示高電平“1”，0V表示低電平“0”；所述LED驅(qū)動(dòng)模塊包 括PNP型貼片三極管S8550及其相關(guān)外圍器件，用于實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到光信號(hào)的轉(zhuǎn)換；所述光鑰匙模塊一個(gè)一對(duì)多的裝置;光鑰匙是基于單片機(jī)STC12C2052AD設(shè)計(jì)的一種 發(fā)送端；所述光鎖受控模塊包括光電接收模塊、譯碼判決模塊、處理器模塊、光鎖受控模 塊、電源模塊;其中，光電檢測(cè)器來(lái)接收攜帶數(shù)據(jù)信息的光束，通過光電轉(zhuǎn)換把光信號(hào)轉(zhuǎn)換 成模擬電信號(hào)，通過前置放大模塊對(duì)電信號(hào)進(jìn)行放大，電信號(hào)經(jīng)過譯碼判決模塊，把模擬信 號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)輸入到處理器STC12C2052AD進(jìn)行處理；所述光電檢測(cè)器為PIN光電二極管。
【文檔編號(hào)】G07C9/00GK106094610SQ201610385721
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月3日 公開號(hào)201610385721.8, CN 106094610 A, CN 106094610A, CN 201610385721, CN-A-106094610, CN106094610 A, CN106094610A, CN201610385721, CN201610385721.8
【發(fā)明人】王燁
【申請(qǐng)人】蘇州杰姆斯特機(jī)械有限公司